日戎丹妍

當(dāng)你在吃菠蘿的時(shí)候，你可能不知道，菠蘿呈螺旋形的外殼竟然和一個(gè)神奇的數(shù)列有關(guān)。

不僅菠蘿，很多植物的花瓣、葉子、花蕊、種子的數(shù)目都與一個(gè)數(shù)列有關(guān)。像梅花是5片花瓣，李樹(shù)也是5片花瓣，鳶尾花是3片花瓣，許多翠雀屬植物的花瓣是8片，萬(wàn)壽菊的花瓣有13片。這些數(shù)字如果排列起來(lái)，就是3、5、8、13……

你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律嗎？那就是這些數(shù)字的前兩個(gè)之和等于第三個(gè)，這就是斐波那契數(shù)列。它是中世紀(jì)的意大利數(shù)學(xué)家斐波那契提出的。最初的問(wèn)題是：假設(shè)兔子的生殖規(guī)律是每一對(duì)兔子出生兩個(gè)月后就具有生殖能力，每對(duì)成年兔子每個(gè)月可以生一對(duì)兔子。那么由一對(duì)兔子開(kāi)始，一年后可以繁殖出多少對(duì)兔子？由此他得出一個(gè)數(shù)列：1，2，3，5，8，13，21，34……這就是著名的斐波那契數(shù)列。

為什么植物遵循這個(gè)數(shù)列？我們知道植物是從種子和嫩芽生長(zhǎng)起來(lái)的。如果用顯微鏡觀察，葉子、萼片、花瓣、小花等的頂端，其中央有一個(gè)圓形的組織叫“尖點(diǎn)”。而在尖點(diǎn)的周圍，有一個(gè)接一個(gè)的微小隆起，這些隆起稱為“原基”。每個(gè)原基都希望它所生長(zhǎng)的花、蕊或葉片以后能夠獲得最大的生長(zhǎng)空間。因此，原基與原基之間就需要隔開(kāi)一定空間以保證將來(lái)長(zhǎng)出的葉片或花瓣能有效生長(zhǎng)。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律，就是當(dāng)兩個(gè)相繼出現(xiàn)的原基以137.5°的發(fā)散角生長(zhǎng)時(shí)，將來(lái)它們的后代就會(huì)充分吸收陽(yáng)光和雨露。137.5°在數(shù)學(xué)上被稱為黃金角。所謂黃金角，即一個(gè)圓被分成的兩個(gè)圓弧的長(zhǎng)度比例正好是黃金比例，那么較小圓弧所對(duì)應(yīng)的角就叫黃金角。在斐波那契數(shù)列中，前后兩個(gè)數(shù)的比也是接近黃金比例的。

可這依然解釋不了植物為什么會(huì)知道這樣的生長(zhǎng)模式。直到20世紀(jì)初，兩位科學(xué)家做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他們讓可磁化的液體以規(guī)則的時(shí)間間隔一滴一滴落入碟的中央，液滴被磁化后相互排斥，逐漸向邊緣排斥。

最終，他們看到了這樣一幕：液滴形成了一個(gè)如同向日葵花盤(pán)中的那種交叉的螺線。所以，植物最終長(zhǎng)出斐波那契數(shù)列的螺線和基因沒(méi)有關(guān)系。植物完全根據(jù)自身的需要努力生長(zhǎng)，最終就會(huì)變成這樣。

這也解釋了為什么有的植物沒(méi)有遵循這一規(guī)律，因?yàn)樵谥参镌L(zhǎng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些特例，比如受天氣或其他什么影響，最終它們就形成不了斐波那契數(shù)列。

植物與數(shù)學(xué)的相遇，真是妙不可言。

余娟選自《奧秘》endprint